미래 유망기술 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)

4차 산업혁명으로 성장한 사물인터넷(IoT; Internet of Things) 환경에서 

엣지 컴퓨팅(Edge Computing)이 주목 받고 있습니다.

행정안전부, 한국정보화진흥원 ㅣ 2019년 전자정부 10대 유망기술   스마트한 업무환경에 필요한 기술로 멀티 클라우드와 엣지 컴퓨팅 선정

가트너(Gartenr) ㅣ 2018년 10대 전략기술 클라우드에서 엣지(Cloud to Edge)로 갈 것이라고 예측

글로벌 컨설팅 업체 트렌드포스(TrendForce) ㅣ 2018 Top 10 Trend 블록체인, 5G, 가상현실과 함께 엣지 컴퓨팅을 유망기술로 발표

미국 경제잡지 포브스 ㅣ 2018년 10대 디지털 트렌드포메이션 IoT가 생성하는 대량의 정보를 실시간 처리할 수 있는 실용적인 기술로 엣지 컴퓨팅 설명

위 표와 같이 국내 뿐 아니라 세계적으로 다양한 시장조사기관에서

미래 유망기술로 엣지 컴퓨팅에 대한 전망을 발표하며 그 중요성과 성장성을 강조하고 있습니다.

이번 포스팅에서는 엣지 컴퓨팅에 대해 알아보겠습니다.

l 엣지 컴퓨팅(Edge Computing) 어원과 의미

엣지 컴퓨팅(Edge Computing)이란,

가장자리를 의미하는 어원 그대로 엣지에서의 컴퓨팅입니다. 

엣지는 네트워크화된 디지털 세계와 사물 및 사람이 연결되는 지점을 의미합니다. 

엣지 컴퓨팅은 각각의 기기와 가까운 네트워크의 가장자리에서 컴퓨팅 기능을 수행하는 기술을 뜻합니다. 

기존 클라우드 컴퓨팅 방식이 데이터 센터가 물리적으로 떨어져 있는 곳에서 

데이터 처리와 연산을 중앙 집중형으로 관리하는 방식이라면,

엣지 컴퓨팅은 사용자의 IoT 단말기들과 근접한 위치에 있는 각각의 기기에서 발생하는 

개별 데이터를 분산 처리하여 분석하고 활용할 수 있게 해주는 기술입니다.

인체에 비유하자면, 클라우드 컴퓨팅은 뇌에서 정보를 모아서 분석하고 행동하는 방식이고, 

엣지 컴퓨팅은 자극을 받은 신경계가 자동 반사하는 방식입니다. 

뜨거운 물건을 잡으면 머리로 생각하기 전에 반사적으로 손을 놓아버리는 것처럼, 

엣지 컴퓨팅은 가까운 곳에서 신속한 데이터 처리를 해주는 방식인 것입니다.  

즉, 지금까지 단말기기에서 데이터를 전송하거나 저장만 했다면,

이제는 엣지 컴퓨팅을 통해 스스로 컴퓨팅 기능을 더해지게 된 것입니다. 

에지 컴퓨팅(Edge Computing)  다양한 단말기기에서 발생하는 데이터를 클라우드와 같은 중앙 집중식 데이터센터로 보내지 않고  데이터가 발생하는 현장 혹은 근거리에서 실시간 처리하는 방식으로 데이터 흐름 가속화를 지원하는   컴퓨팅 방식  처리 가능한 대용량 데이터를 발생지(소스) 주변에서 효율적으로 처리함으로써  데이터 처리 시간이 큰 폭으로 단축되고 인터넷 대역폭 사용량이 감소하는 장점이 있다.   에지 컴퓨팅은 기존 클라우드와 다른 컴퓨티 접근 방법으로,  서로를 대체하는 것이 아닌 각각의 문제점을 보완하는 공생 관계에 가깝다.  에지 컴퓨팅을 클라우드(중앙 구름) 환경의 일부 작은 규모의 플랫폼으로 보아   클라우드렛(Cloudlet, 작은 구름) 용어로 쓰기도 하고,   단말 기기 주변(에지)에서 처리되는 것을 가리켜 포크 컴퓨팅(Fog Computing)이라고도 한다.  ※ 출처 : [네이버 지식백과] 에지 컴퓨팅 [Edge Computing] (IT용어사전, 한국정보통신기술협회)

l 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)이 필요한 이유

클라우드 컴퓨팅 한계 극복, 빠른 데이터 처리 가능

사물인터넷(IoT) 환경이 상용화되면서 점차 다양한 기기들이 인터넷에 연결되고 

그로 인해 생성되는 데이터가 엄청난 속도로 증가하고 있습니다. 

이렇게 다양한 경로를 통해 수집된 데이터들은 데이터 분석을 위해 데이터센터로 모이게 됩니다. 

하지만, 데이터센터에서 처리할 수 있는 양은 한정되어 있고, 

여기저기서 지속적으로 데이터가 몰리게 되면 정체 현상이 발생하기 때문에

빠르게 분석 결과를 받아보기가 어렵습니다. 

시장조사기관에 따르면, 전 세계 Iot 기기 수는 2016년 약 36억 대에서 

2021년 250억대로 연편균 32%씩 늘어날 것이며, 

이에 따라 발생하는 데이터 규모는 2015년 16.1제타바이트(ZB)에서 2025년 163ZB 규모로 

10배 이상 폭증할 것으로 예상되고 있습니다. (1ZB는 약 1조1000억 기가바이트(GB))

이런 방대한 데이터를 클라우드 컴퓨팅 환경에서만 처리하는 것은 역부족입니다. 

클라우드 컴퓨팅은 각종 기기에서 수집한 데이터를 멀리 있는 데이터센터에서 처리한 후에 

이를 다시 기기로 송신하는 과정을 거쳐서 데이터를 처리하는 방식이라서 

기가 데이터센터의 거리에 따라 지연 시간이 발생할 수밖에 없기 때문에

데이터 전송 중간에 오류가 발생할 가능성도 그만큼 높습니다. 

이런 문제 때문에 엣지 컴퓨팅이 필요하며, 그 중요성도 높아지고 있습니다. 

엣지 컴퓨팅은 데이터를 중앙 센터까지 보내지 않고 IoT 기기에 탑재된 인공지능(AI) 칩이나

가까운 미니 데이터센터를 통해 처리합니다. 

데이터가 수집 되는 엣지에서 바로 처리하고, 연산 결과를 현장에서 바로 적용할 수 있습니다. 

그러면 데이터 부하량이 줄어들고 처리 시간도 단축할 수 있을 뿐 아니라, 

클라우드 컴퓨팅 환경 보다 훨씬 더 빠르게 대응할 수 있습니다. 

즉, 단말에서 발생하는 데이터양이 적고 전송 지연이 치명적이지 않은 환경에서는 

클라우드 컴퓨팅이 적합하지만, 실시간 처리의 중요도가 높은 환경에서는 엣지 컴퓨팅이 반드시 필요합니다.

늘어나는 데이터의 양만큼 온 세상에 데이터센터를 세울 수 없기 때문에

IoT 환경에서 엣지 컴퓨잉은 필수적인 기술이 될 수 밖에 없습니다.  

이처럼, 엣지 컴퓨팅은 데이터가 수집 되는 끝단에서 데이터를 즉시 분석하고 현장에서 곧바로 적용할 수 

있기 때문에 클라우드를 통해 데이터 분석 결과를 가져오는 것보다 즉시성과 안정성이 높으며, 

데이터 처리 시간 단축과 운영 비용 절감 등의 장점을 갖고 있습니다. 

또한, 수집한 데이터에 대한 익명화와 암호화가 가능하기 때문에 

개인정보 및 보안 문제도 해결 할 수 있습니다. 

이런 이유로 엣지 컴퓨팅이 IoT 시장에서 각광 받고 있는 것입니다. 

l 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)에 대한 전망

가트너는 글로벌 IoT 기기 사용량이 2016년부터 2020년까지 연평균 34%로 증가해

2020년에는 204억 대에 육박할 것으로 예측했습니다. 

2017년에는 전체 엔드포인트와 서비스의 지출 규모가 1조6896억 달러(약 1940조원)에 달할 것으로 

예상했으며, 2016년부터 2020년까지 연평균 21%로 성장해 시장규모가 2조9000억 달러에 이를 것으로 

예측하고 있습니다. 

특히, 산업용 IoT의 글로벌 시장규모는 2015년 1137억 달러를 기록했으며, 

연평균 8%씩 성장을 지속해 2022년에는 1954억 달러의 대규모 시장을 형성할 것으로 전망하고 있습니다. 

산업용 IoT는 운송, 제조, 에너지, 헬스케어, 소매업 등 산업 전 분야에 적용되면서

4차 산업혁명을 견인할 것으로 예상하고 있습니다.

따라서, 앞으로 IoT에 활용되는 엣지 컴퓨팅의 수요는 빠르게 증가할 것으로 보입니다. 

시장조사기업인 MarketsandMarkets는 세계 엣지 컴퓨팅 시장은 

2017년에서 2022년까지 연평균 35.4% 성장할 것으로 내다봤습니다. 

금액으로는 2016년 11억7천만 달러에서 2022년이 되면 20억7천200만 달러 규모가 될 것으로 예상했습니다. 

이처럼 엣지 컴퓨팅의 필요성과 중요성은 점점 더 커져 갈 것입니다. 

지금 이 순간에도 인터넷에 연결된 수많은 사용자들과 기기들이 데이터를 쉬지 않고 만들어내고 있습니다. 

방대한 데이터를 실시간으로 수집하고 효율적으로 분석, 처리할 수 있는 

엣지 컴퓨팅에 대한 중요성은 더욱 강조될 전망입니다. 

가트너는 엣지 컴퓨팅 기술이 발전하면서 방대하고 표준화된 시장이 등장할 것으로 전망하고 있습니다. 

엣지 컴퓨팅 시장 자체가 단일화되지는 않을 것이나, 별도의 하위 시장이나 

표준이 개발될 것으로 보고 있습니다. 

향후 엣지 컴퓨팅이 클라우드 영역까지 넘어서게 될 것 인지에 대해서는 아직까지 의견이 분분하지만, 

엣지 컴퓨팅이 방대한 데이터를 보다 효율적으로 가치 있게 활용하기 위한

핵심 기술로 자리 잡을 것이라는 예측에는 많이 이들이 공감하고 있습니다.